DE915472C - Sensor-controlled post-forming machine - Google Patents

Description

Fühlergesteuerte Nachformmaschine Nach dem Hauptpatent dient bei fühlergesteuerten Bearbeitungsmaschinen zur Durchführung der Vorschubbewegung mindestens in einer der beiden Vorschubeinrichtungen Fühlschub und Leitvorschub ein mit einem die Arbeitswelle antreibenden induzierten Teil zusammenarbeitender mechanisch angetriebener Drehfelderzeuger, in dem elektrisch Stärke, Umlauf oder Umlaufrichtung des Feldes derart eingestellt werden können, daß die Arbeitswelle entweder stillsteht oder eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn ausführt. Ein besonderer Vorteil dieses Getriebes liegt darin, daB man es mit Drehstrom betreiben kann. Die elektrische Einstellung des Drehfeldes erfolgt dann in einfachster Weise durch Polumschaltung der Wicklungen. Führt man diese Wicklungen zweifach polumschaltbar mit q. und 6 Polen aus, so ergibt sich eine Reihe von Schaltmöglichkeiten, die im folgenden besprochen werden sollen.Sensor-controlled post-forming machine According to the main patent, it is used for sensor-controlled Processing machines for performing the feed movement at least in one of the two feed devices, sensing thrust and master feed, one with the working shaft driving induced part cooperating mechanically driven rotating field generator, in the electrical strength, circulation or direction of rotation of the field set in this way can be that the working shaft either stands still or a rotary movement in the Clockwise or counterclockwise. A particular advantage of this Transmission lies in the fact that it can be operated with three-phase current. The electric The rotating field is then set in the simplest way by changing the pole of the windings. If these windings are double pole-changing with q. and 6 Poles off, there are a number of switching options, which are discussed in the following should be.

Der stillstehende Teil des Getriebes, der motorisch wirkt, sei der Kürze wegen als »Ständer« bezeichnet, der umlaufende Drehfelderzeuger als »Zwischenläufer«. r. Im Zwischenläufer kann die sechspolige oder die vierpolige Wicklung eingeschaltet sein, während der Ständer sechspolig geschaltet ist. Es kann dann diese sechspolige Wicklung auf eine vierpolige Wicklung umgeschaltet «-erden.The stationary part of the transmission, which acts as a motor, is the For short, referred to as a "stand", the rotating field generator as an "intermediate runner". r. The six-pole or four-pole winding can be switched on in the intermediate rotor while the stator is connected to six poles. It can then have this six-pole Winding switched to a four-pole winding «-earth.

2. Ist im Zwischenläufer die vierpolige oder sechspolige Wicklung eingeschaltet und arbeitet der Ständer mit der vierpoligen Wicklung, so kann diese auf sechs Pole umgeschaltet werden.2. Is the four-pole or six-pole winding in the intermediate runner switched on and the stator works with the four-pole winding, this can can be switched to six poles.

3. Ist im Ständer die sechspolige Wicklung und im Zwischenläufer ebenfalls die sechspolige Wicklung eingeschaltet, so kann die vierpolige Zwischenläuferwicklung umgeschaltet werden.3. Is the six-pole winding in the stator and also in the intermediate rotor the six-pole winding is switched on, so the four-pole intermediate winding be switched.

4. Arbeitet der Ständer vierpolig und der Zwischenläufer ebenfalls vierpolig, so kann die vierpolige Zwiscbenläuferw icklung auf die sechspolige umgeschaltet werden.4. Does the stator work four-pole and the intermediate runner also? four-pole, the four-pole intermediate winding can be switched to the six-pole will.

Es ergibt sich dann das nachfolgende Schema, bei dem die Ständerwicklung mit A, die Zwischenläuferwicklung mit B und der abtreibende induzierte Teil mit C bezeichnet sind. Die Polzahlen der Wicklungen A und B sind jeweils durch Zahlen bezeichnet, während bei dem Teil C der Stillstand mit Null, die Bewegung in der einen Richtung mit dem Pluszeichen, die Bewegung in der anderen Richtung mit dem Minuszeichen gekennzeichnet ist. Es sei der Fall der Fühlvorschübsteuerung behandelt, und zwar soll das Pluszeichen die Bewegung auf das :Modell, das Minuszeichen die Bewegung vom :Modell weg andeuten. Die zwischen zwei Wicklungsbezeichnungen stehenden Punkte bezeichnen den Umschaltvorgang. A6 . . .44 .... A6 B6 . ß6 B6 Co .... C- .... Co A 4 .... A 6 .... A 4 F4 F4 F4 Co .... C-.... Co A6 A6 A6 B6 .... ß4 .... B6 Co .... C-..... Co A4 A4 .-14 R4 .... v 6 .... B4 Co .... C--.... Co Eine genauere Untersuchung dieser Schaltmöglichkeit zeigt nun, daß sich hierbei ganz verschiedene Schaltzeiten ergeben. Geht man bei der Schemagruppe r von der sechspoligen auf die vierpolige Ständerwicklung über, so muß, um eine Bewegung des Teils C einzuleiten, der Zwischenläufer beschleunigt werden; denn die Umschaltung der Ständerwicklung von 6 auf 4 Pole bedeutet eine Erhöhung der mechanischen Antriebsdrehzahl des Zwischenläufers. Wird im Falle der Schemagruppe 2 die vierpolige Ständerwicklung auf die sechspolige Ständerwicklung umgeschaltet, so muß der Zwischenläufer entsprechend abgebremst werden. Dabei sind die Zeiten, die bei der Umschaltung bis zum Erreichen des neuen Beharrungszustandes vergehen, unter sich verschieden. Das Abbremsen des Motors beim Umschalten von der vierpoligen Ständerwicklung auf die sechspolige Ständerwicklung beansprucht etwa nur die halbe Zeit, wie das Beschleunigen des Zwischenläufers beim Umschalten von der sechspoligen auf die vierpolige Ständerwicklung.The following scheme then results, in which the stator winding is labeled A, the intermediate rotor winding is labeled B and the driven induced part is labeled C. The pole numbers of the windings A and B are each denoted by numbers, while in part C the standstill is marked with zero, the movement in one direction with the plus sign, and the movement in the other direction with the minus sign. Let us deal with the case of the feeler feed control, namely the plus sign should indicate the movement towards the: model, the minus sign the movement away from the model. The points between two winding names indicate the switching process. A6. . .44 .... A6 B6. ß6 B6 Co .... C- .... Co A 4 .... A 6 .... A 4 F4 F4 F4 Co .... C- .... Co A6 A6 A6 B6 .... ß4 .... B6 Co .... C -..... Co A4 A4.-14 R4 .... v 6 .... B4 Co .... C --.... Co A closer examination of this switching option now shows that this results in completely different switching times. If one changes from the six-pole to the four-pole stator winding in the scheme group r, the intermediate rotor must be accelerated in order to initiate a movement of part C; because switching the stator winding from 6 to 4 poles means an increase in the mechanical drive speed of the intermediate rotor. If, in the case of diagram group 2, the four-pole stator winding is switched over to the six-pole stator winding, the intermediate rotor must be braked accordingly. The times that elapse when switching over until the new steady state is reached are different. Braking the motor when switching from the four-pole stator winding to the six-pole stator winding takes about half the time as accelerating the intermediate rotor when switching from the six-pole to the four-pole stator winding.

Grundsätzlich anders liegen die Verhältnisse bei den Schemagruppen 3 und 4. Hier bleibt nämlich zur Einleitung oder Beendigung einer Bewegung des abtreibenden Teiles C die Drehzahl des Zwischenläufers gleich, d. h. mechanische Beschleunigungen oder Verzögerungen des Zwischenläufers fallen weg, und es wird lediglich durch praktisch trägheitslosen Drehfeldwechsel die Bewegung des abtreibenden Teiles gesteuert: Diese Überlegungen sind von großer Bedeutung für den Bearbeitungsvorgang. Hierzu sei das Schaubild der Fig. z betrachtet. Es soll eine Hohlkurve K abgetastet werden. Der Fühler befindet sich zunächst im Punkte D, und die Steuerung sei in bekannter Weise so eingerichtet, daß, wenn der Antrieb eingeschaltet wird, lediglich der in Richtung auf das Modell zu verlaufende Fühlvorschub eingeschaltet wird, während der senkrecht dazu verlaufende Leitvorschub abgeschaltet ist. Der Fühler läuft also in Richtung des Pfeiles E vorwärts, bis er im Punkte F das Modell berührt. Infolge der Fühlerauslenkung wird jetzt der Fühlvorschub abgeschaltet und der Leitvorschub in Richtung des Pfeiles G eingeschaltet. Bei der Leitvorschubbewegung kommt der Fühler vom Modell wieder frei, bis im Punkte H der Leitvorschub wieder abgeschaltet und der Fühlvorschub wieder eingeschaltet wird. Im Punkt J treten wieder die Schaltverhältnisse des Punktes F auf, und so fort. Es ist wesentlich, daß in den Punkten FJ ... der Fühlvorschub möglichst schnell abgeschaltet wird, denn wenn die Abschaltung verzögert wird, so läuft das mit dem Fühler verbundene Werkzeug in den Baustoff hinein und erzeugt damit eine von der Leitlinie abweichende Kurvenform. Es ergibt sich also hieraus die Erkenntnis, daß unter den Schaltgruppen z bis 4 eine bestimmte Auswahl getroffen werden muß, und zwar wird gemäß der Erfindung die Auswahl so getroffen, daß für die Bewegung DF, HJ ... nur die trägheitslose Drehfeldumschaltung verwendet werden darf; denn nur hierdurch ist die schnellste Abschaltung der Fühlvorschubbewegung in den Punkten FJ gewährleistet.The situation is fundamentally different in the case of diagram groups 3 and 4. Here the speed of the intermediate rotor remains the same to initiate or terminate a movement of the driven part C, i.e. mechanical accelerations or decelerations of the intermediate rotor are eliminated, and the rotating field changes are only achieved by practically inertia-free alternation of the rotating field Movement of the driven part controlled: These considerations are of great importance for the machining process. For this purpose, consider the diagram in FIG. A hollow curve K is to be scanned. The sensor is initially at point D, and the control is set up in a known manner so that, when the drive is switched on, only the sensor feed running in the direction of the model is switched on, while the guide feed running perpendicular to it is switched off. The feeler runs forward in the direction of arrow E until it touches the model at point F. As a result of the sensor deflection, the sensor feed is now switched off and the master feed is switched on in the direction of arrow G. During the master feed movement, the sensor is released again from the model until the master feed is switched off again at point H and the sensor feed is switched on again. At point J the switching ratios of point F occur again, and so on. It is essential that the sensor feed is switched off as quickly as possible in points FJ ... , because if the switch-off is delayed, the tool connected to the sensor runs into the building material and thus generates a curve shape deviating from the guideline. This results in the knowledge that a certain selection must be made among the vector groups z to 4, namely according to the invention the selection is made so that only the inertia-free rotating field switching may be used for the movement DF, HJ ... ; because this is the only way to ensure that the sensor feed movement is switched off as quickly as possible in points FJ.

Nachdem der Wendepunkt der Kurve K überschritten ist, muß die zunächst auf das Werkstück zu verlaufende Fühlvorschubhauptrichtung umgekehrt werden. Die Fühlvorschubhauptrichtung verläuft jetzt nicht mehr auf das Modell zu, sondern vom Modell weg. jetzt ist es wesentlich, daß in den Punkten LM ... der Fühlvorschub möglichst schnell wieder eingeschaltet wird, damit der Fühler sich nicht zu weit vom Modell entfernt. Auch hierfür wird man also wieder die trägheitslose Drehfeldschaltung im Sinne der Erfindung verwenden müssen.After the point of inflection of curve K has been exceeded, the main sensing feed direction, which is initially to run on the workpiece, must be reversed. The main feeler feed direction no longer runs towards the model, but away from the model. Now it is essential that the sensor feed is switched on again as quickly as possible in points LM ... so that the sensor does not move too far from the model. For this, too, the inertia-free rotating field circuit in the sense of the invention will have to be used again.

Aus den eben angestellten Überlegungen gewinnt man nun einen weiteren Schritt der Erfindung. Wie man aus der Betrachtung des Punktes N feststellt, verläuft die Leitvorschubbewegung im rechten Teil der Kurve auf das Modell zu. Es besteht also die Gefahr, daß, wie bereits im Zusammenhang mit dem Fühlvorschub erläutert wurde, infolge eines zu großen Nachlaufweges das Werkzeug in das Werkstück eindringt und den Kurvenverlauf verfälscht. Demnach ist es wesentlich, eine möglichst schnelle Umschaltung der Hauptrichtung des Fühlvorschubes zu erzeugen. Das läßt sich nur machen, wenn die Ständerwicklung umgeschaltet wird. Nun war bereits erläutert, daß die Schaltzeiten verschieden sind, je nachdem, ob man bei der Umschaltung der Ständerwicklung den Zwischenläufer bremst oder beschleunigt. Die Erfindung trifft die Auswahl dahin, daß für die Umschaltung des Ständers die Schaltungen so gewählt werden, daß bei den Umschaltungen auf höhere Polzahl des Ständers übergegangen, der Zwischenläufer also abgebremst wird.From the considerations just made one can now gain another one Step of the invention. As can be seen from the consideration of the point N, it runs the master feed movement in the right part of the curve towards the model. It exists so the risk that, as already explained in connection with the sensing feed the tool penetrates the workpiece as a result of excessive overtravel and falsifies the course of the curve. So it is essential to do it as quickly as possible Switching the main direction of the sensing feed to generate. That can only be done do when the stator winding is switched. It was already explained that the switching times are different, depending on whether you are switching over the stator winding brakes or accelerates the intermediate carriage. The invention makes the selection that for switching the stator, the circuits are chosen so that at the switchover to a higher number of poles of the stator, the intermediate rotor so is braked.

Gemäß der Erfindung ist demnach die Schaltung so auszulegen, daß bei der der Überlegung zugrunde gelegten Kurvenform für die Bewegung »Fühlvorschub einwärts« die Schaltgruppe q. und für die Bewegung »Fühlvorschub auswärts« die Schaltgruppe3 zu wählen ist. Ist dagegen die Modell-Linie entgegengesetzt gekrümmt, wie es in Fig. 2 angedeutet ist, so müssen offensichtlich die Schaltgruppen vertauscht werden, d. h. im linken Teil der Kurve muß die Schaltgruppe 3 und im rechten Teil die Schaltgruppe q. zugrunde gelegt werden.According to the invention, the circuit is to be interpreted so that at the curve shape on which the consideration is based for the movement "sensing feed inward" the vector group q. and for the movement "Sensing feed out" the switching group 3 to choose. If, on the other hand, the model line is curved in the opposite direction, as shown in Fig. 2 is indicated, the vector groups must obviously be interchanged, d. H. vector group 3 must be in the left part of the curve and vector group in the right part q. be taken as a basis.

Die Bedeutung der Erfindung liegt, um dies zu wiederholen, darin, daß durch entsprechende Wahl der Wicklungsgruppen im Ständer und Zwischenläufer die nach Lage der Dinge kürzesten Schaltzeiten und damit Nachlaufwege erreicht werden.To repeat this, the meaning of the invention lies in that by appropriate selection of the winding groups in the stator and intermediate rotor which, depending on the current situation, achieve the shortest switching times and thus overtravel distances.

Die Verhältnisse wurden bisher nur im Zusammenhang mit dem Fühlvorschub erläutert. Es leuchtet ein, daß die gleichen Überlegungen auch für den Leitvorschub angestellt werden können. Man wird also dort, wo der Leitvorschub auf das Material zu verläuft, die Schaltung nach Schaltgruppe 4 und dort, wo er vom Material wegläuft, die Schaltgruppe 3 verwenden. Auch für die Umschaltung der Schaltgruppen 3 und q. gelten sinngemäß die Überlegungen, die für den Fühlvorschub angestellt werden.So far, the relationships have only been in connection with the feeler feed explained. It stands to reason that the same considerations apply to the master feed can be employed. So you will be there where the master feed hits the material to runs, the circuit to vector group 4 and where it runs away from the material, use switching group 3. Also for switching between switching groups 3 and q. The considerations made for the sensor feed apply accordingly.

Es wurde davon abgesehen, die elektrische Steuerung im einzelnen zu beschreiben. Als Schaltgerät zur Durchführung der Erfindung wird zweckmäßigerweise ein zweipoliger Umschalter vorgesehen, dessen Arbeitskontakte die vierpolige und dessen Ruhekontakte die sechspolige Wicklung einschalten.It was set apart from the electrical control in detail too describe. As a switching device for carrying out the invention is expediently a two-pole changeover switch is provided, the working contacts of which are four-pole and whose normally closed contacts switch on the six-pole winding.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrisch gesteuerte Nachformmaschine (Fräsmaschine, Drehbank od. dgl.) nach Patent 9o8 221, bei der zur Durchführung der Vorschubbewegung mindestens in einer der beiden Vorschubrichtungen ein mit einem die Arbeitswelle treibenden induzierten Teil zusammenarbeitender, mechanisch angetriebener Drehfelderzeuger dient, in dem elektrisch Stärke, Umlaufgeschwindigkeit oder .Umlaufrichtung des Feldes je nach dem Arbeitsgang eingestellt werden, und bei dem der Drehfeld-. erzeuger und sein antreibender Teil nach Art polumschaltbarer Drehstrommotoren ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer Fühlvorschubhauptrichtung (»einwärts« oder »auswärts«) Einschaltung und Abschaltung der Bewegungen durch Polumschaltung im Drehfelderzeuger vorgenommen werden. PATENT CLAIMS: i. Electrically controlled post-forming machine (milling machine, lathe or the like) according to patent 9o8 221, in which a mechanically driven rotating field generator, which works together with an induced part driving the working shaft, is used to carry out the feed movement in at least one of the two feed directions, in which electrical strength, rotational speed or. Direction of rotation of the field can be set depending on the operation, and in which the rotating field. generator and its driving part are designed in the manner of pole-changing three-phase motors, characterized in that the movements are switched on and off by pole switching in the rotating field generator within a main feeler feed direction ("inward" or "outward"). 2. Steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehr der Fühlvorschubhauptrichtung (von »einwärts« auf »auswärts«, und umgekehrt) durch Polumschaltung im motorischen Teil vorgenommen wird. 2. Control according to claim i, characterized in that that the reversal of the main feeler feed direction (from "inward" to "outward", and vice versa) by changing the pole in the motorized part. 3. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehr der Fühlvorschubhauptrichtung bei Bearbeitungsvorgängen, bei denen die Leitvorschubbewegung vom Kurvenwendepunkt an in Richtung auf das Modell zu verläuft, durch Polumschaltung des motorischen Teils vorgenommen wird, durch die die Bewegung des angetriebenen Drehfelderzeugers gebremst wird. q.. Die sinngemäße Anwendung der Maßnahmen nach einem der Voransprüche bei der Steuerung der Leitvorschubbewegung.3. Control according to claim 2, characterized in that the reversal of the main sensing advance direction in machining processes in which the master feed movement is from the curve turning point runs towards the model by changing the pole of the motor Part is made by the movement of the driven rotating field generator is braked. q .. The analogous application of the measures according to one of the previous claims when controlling the master feed movement.